JP5714335B2 - Steel cord manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、ゴム物品補強用スチールコードの製造装置及び製造方法に関する。詳しくは、撚線の最外層フィラメントのふくらみを抑制することのできるゴム物品補強用スチールコードの製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a steel cord for reinforcing rubber articles. Specifically, the present invention relates to a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a steel cord for reinforcing rubber articles that can suppress swelling of an outermost filament of a stranded wire.
タイヤ等に用いられるゴム物品補強用スチールコードは、複数のスチールフィラメント(素線)を撚線機により撚り合わされ製造される。ゴム物品補強用スチールコードの製造に用いられる撚線機には、チューブラー型撚線機やバンチャー型撚線機などがある。このうち、バンチャー型撚線機は、チューブラー型撚線機よりも生産効率が高いことから、ゴム物品補強用スチールコードの生産性の観点からは、バンチャー型撚線機のほうが優れている。 Steel cords for reinforcing rubber articles used for tires and the like are manufactured by twisting a plurality of steel filaments (element wires) with a twisting machine. Examples of the twisting machine used for manufacturing the steel cord for reinforcing rubber articles include a tubular twisting machine and a buncher twisting machine. Among these, the buncher-type stranded wire machine has higher production efficiency than the tubular-type stranded wire machine, and therefore, the buncher-type stranded wire machine is superior from the viewpoint of productivity of the steel cord for reinforcing rubber articles.
しかしながら、バンチャー型撚線機によって製造するゴム物品補強用スチールコードが、1本又はそれ以上のフィラメントからなるコア層と、このコア層の周囲に形成された複数本のフィラメントからなる1層又は複数層のシース層とを撚り合わせたスチールコードの周囲にラッピングフィラメントを巻き付けたり、スチールコードを更に複数本撚り合わせて複撚りコードとする場合には、得られたスチールコードがガイドプーリー等によってしごかれ最外層フィラメントがふくらみ、撚り不良が生じる場合があった。 However, a steel cord for reinforcing rubber articles manufactured by a buncher type stranding machine has a core layer made of one or more filaments and one or more layers made of a plurality of filaments formed around the core layer. When wrapping a wrapping filament around a steel cord twisted with the sheath layer of the layer, or when twisting a plurality of steel cords to form a double twisted cord, the obtained steel cord is laddered by a guide pulley, etc. In some cases, the outermost filament swells and a twist failure occurs.
これはスチールコードのトーションを抑制する目的で、撚線機にオーバーツイスターを設けて、撚線後のスチールコードを、トーションが生じる分だけ余計に捩じり加工を行うことにより最外層フィラメントの型付け率も同時に大きくなり、そのスチールコードの径より大きいことが原因であった。 This is to suppress the torsion of the steel cord, and an over twister is provided in the twisting machine, and the twisted steel cord is twisted to the extent that the torsion occurs to form the outermost filament. The rate also increased at the same time, which was caused by the larger diameter of the steel cord.
撚線機に設けられた、撚線後のスチールコードに施す加工に関して、得られた撚りコードに対して、ロールを千鳥足状に配置した矯正ロール群により繰り返し曲げ加工を施すことが提案されている(特許文献1)。 Regarding the processing to be applied to the steel cord after the stranded wire provided in the twisting machine, it has been proposed that the obtained twisted cord is repeatedly bent by a straightening roll group in which the rolls are arranged in a staggered pattern. (Patent Document 1).
特許文献1では、撚りコードに対して、ロールを千鳥足状に配置した矯正ロール群により繰り返し曲げ加工を施すことにより、真直性に優れたスチールコードが得られるとされている。しかしながら、このように撚線に対して矯正ロール群により繰り返し曲げ加工を施すだけでは最外層フィラメントのふくらみの抑制には十分でなく、スチールコードの製造技術に改善の余地があった。
In
本発明は、上記の問題を有利に解決するものであり、バンチャー型撚線機を用いて製造するスチールコードの最外層フィラメントのふくらみによる撚り不良を有利に抑制することのできるスチールコードの製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention advantageously solves the above-described problem, and a steel cord manufacturing apparatus that can advantageously suppress twisting failure due to bulging of the outermost filament of a steel cord manufactured using a buncher-type twisted wire machine. And it aims at providing a manufacturing method.
本発明のスチールコードの製造装置は、複数本の素線又はコードを撚り合わせて撚線を製造するバンチャー型撚線機と、
このバンチャー型撚線機により製造された撚線に捩じりを加えるオーバーツイスターと、
上記バンチャー型撚線機により製造された撚線の下流側の移動経路において上記オーバーツイスターより前に設けられ、当該撚線に塑性加工を加える塑性加工装置と、
を備えることを特徴とする。
The steel cord manufacturing apparatus of the present invention includes a buncher type twisted wire machine that manufactures a twisted wire by twisting a plurality of strands or cords,
An over twister that twists the stranded wire produced by this buncher type stranding machine;
And have your downstream movement path of the stranded wire produced by the buncher type stranding machine provided prior to the over twister, a plastic working device applying plastic working to said twisted wire,
It is characterized by providing.
本発明のゴム補強用スチールコードの製造装置は、塑性加工装置が、千鳥足状に配設された複数のローラを備えるものとすることができる。また、本発明のゴム補強用スチールコードの製造装置において、撚線の移動経路におけるオーバーツイスターよりも後に、ストレートナーロールを備えることは、より好ましい。 In the apparatus for manufacturing a steel cord for reinforcing rubber according to the present invention, the plastic working apparatus may include a plurality of rollers arranged in a staggered pattern. Moreover, in the manufacturing apparatus of the steel cord for rubber reinforcement of this invention, it is more preferable to provide a straightener roll after the over twister in the moving path of the stranded wire.
本発明のゴム補強用スチールコードの製造方法は、複数本の素線又はコードをバンチャー型撚線機により撚線を製造した後、この撚線にオーバーツイスターで捩じり加工を加えるゴム補強用スチールコードの製造方法において、上記バンチャー型撚線機により製造された撚線の下流側の移動経路における上記オーバーツイスターによる捩じり加工の前に、塑性加工装置により撚線に塑性加工を施すことを特徴とする。 The method of manufacturing a steel cord for reinforcing rubber according to the present invention is a method for reinforcing a rubber, in which a plurality of strands or cords are manufactured by a buncher-type twisting machine and then twisted with an over twister. In the steel cord manufacturing method, the twisted wire is plastically processed by a plastic processing device before the twisting by the over twister in the moving path downstream of the twisted wire manufactured by the buncher type twisting machine. It is characterized by.
本発明のゴム補強用スチールコードの製造方法においては、バンチャー型撚線機により製造される撚線が、コア層と2層のシース層とからなる3層撚りの撚線である場合に、特に優れた効果を得ることができる。 In the method for producing a steel cord for reinforcing rubber according to the present invention, particularly when the stranded wire produced by the buncher type stranded wire machine is a three-layer stranded strand consisting of a core layer and two sheath layers. An excellent effect can be obtained.
本発明によれば、オーバーツイスターよりも前の撚線移動経路で、撚線に塑性加工を加えることにより、撚線の最外層フィラメントの型付け率を低下させることができる。これにより、最外層フィラメントのふくらみによる撚り不良の発生を抑制することができる。 According to the present invention, by applying plastic processing to the stranded wire in the stranded wire moving path before the over twister, it is possible to reduce the molding rate of the outermost layer filament of the stranded wire. Thereby, generation | occurrence | production of the twist defect by the swelling of the outermost layer filament can be suppressed.
以下、本発明のゴム補強用スチールコードの製造装置及び製造方法の実施形態を、図面を用いつつ具体的に説明する。
図1に示す本発明の一実施形態のゴム補強用スチールコードの製造装置1の模式図において、バンチャー型撚線機10は、ダブルツイストバンチャー型撚線機の例を示している。バンチャー型撚線機10は、両端を回転軸として旋回する弓状のフライヤー11と、このフライヤー11の両端部近傍にそれぞれ設けられたガイドロール12a、12bとを備えていて、ガイドロール12a、フライヤー11、ガイドロール12bの順に案内されるフィラメントは、フライヤー11の旋回により撚り合わされて撚線cが製造される。本実施形態では、このバンチャー型撚線機10により層撚りの撚線cを製造している。この撚線cは、バンチャー型撚線機10の内部に設けられた一対のローラよりなるオーバーツイスター13によって過撚りされることにより、撚線cに捩じり方向の塑性加工が導入され、トーションが抑制される。
Hereinafter, embodiments of a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a steel cord for rubber reinforcement of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
In the schematic view of the rubber-reinforcing steel
本実施形態のゴム補強用スチールコードの製造装置1は、バンチャー型撚線機10の下流側の撚線の移動経路において、オーバーツイスター13より前に、撚線cに塑性加工を加える塑性加工装置14を備えている。
The rubber-reinforcing steel
この塑性加工装置14によって、オーバーツイスター13による捩じり加工が加えられる前の撚線に塑性加工を加えることにより、層撚りの撚線cにおける最外層フィラメントに塑性加工が加わり、その型付け率を低下させることができる。発明者は、撚線の最外層フィラメントふくらみと最外層フィラメントの型付率とには相関があり、型付け率が高いほど撚線の最外層フィラメントのふくらみが発生するおそれが高いことを見出している。そこで、本実施形態により、オーバーツイスター13による捩じり加工が加えられる前の撚線に塑性加工を加え、最外層フィラメントの型付け率を低下させることにより、撚線の最外層フィラメントふくらみを抑制することができる。
By applying plastic processing to the twisted wire before the twist processing by the
また、塑性加工装置14によって撚線cに塑性加工を加えた後にオーバーツイスター13で捩じり加工を行うことにより、最外層フィラメントの型付け率の抑制と、トーションの抑制とを、高い次元で両立させることができる。詳述すると、トーションは、オーバーツイスターの回転数と相関関係があり、所望のトーション特性を得るために必要なオーバーツイスターの回転数が、撚線の材質やコード構造等によって決まっている。また、最外層フィラメントの型付け率は、オーバーツイスターの回転数を下げることによっても低下させることができる。そのため、従来技術でオーバーツイスターの前の撚線に塑性加工を加えることがない場合には、オーバーツイスターの回転数を下げると、型付け率を下げることはできるが、トーション特性が悪化していた。逆に、トーション特性が良好なオーバーツイスターの回転数では最外層フィラメントの型付け率が良くなかった。これに対して、本発明に従い、塑性加工装置14によって撚線cに塑性加工を加えた後にオーバーツイスター13で捩じり加工を行うことにより、良好なトーション特性と、低い最外層フィラメントの型付け率、ひいては撚線の最外層フィラメントふくらみによる撚り不良の抑制とを、高い次元で両立させることができる。
Further, by applying plastic working to the stranded wire c with the
なお、特許文献1には、ゴム物品補強用スチールコードの製造方法に関して、矯正ロール群により撚線工程の後の撚りコードに曲げ加工を行うことが記載されているが、曲げ加工後にオーバーツイスターを適用することができるという、適用可能性の記載に止まる。また、特許文献1には、本発明に従い、撚線cに塑性加工装置14による塑性加工を施すことにより、撚線の最外層フィラメントふくらみを抑制することができることは記載されておらず、また、当該塑性加工後にオーバーツイスターによる過撚りを行うことにより、撚線の最外層フィラメントのふくらみの抑制と、トーションの抑制とを、高い次元で両立できることについても記載されていない。
In addition,
塑性加工装置14は、撚線cに塑性加工を加えることができる装置であれば、特に限定されるものではないが、一例として図示するように千鳥足状に配設された複数個のローラを備えて、これらのローラ間を通線する撚線cに曲げ加工を行う塑性加工装置14とすることができる。
The
また、本発明の実施形態のゴム補強用スチールコードの製造装置においては、オーバーツイスター13より後の撚線移動経路に、ストレートナーロール15を備えることができる。ストレートナーロール15を備えることにより、撚線cの真直性を向上させることができるのみならず、撚線cの最表層フィラメントの型付け率を一層低下させることができる。したがって、撚線の最外層フィラメントのふくらみの抑制と、トーションの抑制とを、より高い次元で両立させることができる。
Moreover, in the apparatus for manufacturing a steel cord for reinforcing rubber according to the embodiment of the present invention, the
ストレートナーロール15により真直性を向上された撚線cは、引き取りキャプスタン16、ガイドロール17を経て、スプールsに巻き取られる。
The stranded wire c whose straightness is improved by the
本発明のゴム補強用スチールコードの製造装置を用いて、数本の素線又はコードをバンチャー型撚線機により撚線を製造した後、オーバーツイスターによる捩じり加工の前に、撚線に塑性加工を施し、しかる後に撚線にオーバーツイスターで捩じり加工を加えるゴム補強用スチールコードの製造方法においては、バンチャー型撚線機により製造される撚線が、コア層と2層のシース層とからなる3層撚りの撚線であることが、本発明の製造方法を適用することで特に効果が大きいことから有利である。このような3層撚りの撚線を製造する装置の模式図を図2に示す。 Using the apparatus for manufacturing a steel cord for reinforcing rubber of the present invention, several strands or cords are manufactured by a buncher type twisting machine and then twisted by an over twister before being twisted. In the method of manufacturing a steel cord for reinforcing rubber, in which a twisted wire is subjected to plastic working and then twisted with an over twister on the twisted wire, the twisted wire manufactured by the buncher type twisted wire machine has a core layer and a two-layer sheath It is advantageous that a three-layer twisted stranded wire composed of layers is particularly effective when the production method of the present invention is applied. A schematic diagram of an apparatus for producing such a three-layer stranded wire is shown in FIG.
図2において、ゴム補強用スチールコードの製造装置2のバンチャー型撚線機20は、両端を回転軸として旋回する弓状のフライヤー21と、このフライヤー21の両端部近傍にそれぞれ設けられたガイドロール22a、22bと、オーバーツイスター23と、塑性加工装置24と、ストレートナーロール25と、引き取りキャプスタン26とガイドロール27とを備えている。このバンチャー型撚線機20の構成は、図1に示したバンチャー型撚線機10と同様とすることができる。
In FIG. 2, the buncher-
このバンチャー型撚線機20に供給するために、コアフィラメントとインナーシース層のフィラメントとを撚り合わせたスチールコードc1が巻き取られているボビンbcと、このスチールコードc1に撚り合わせるアウターシース層用のフィラメントf1〜fnが巻き取られているボビンb1〜bnを用意する。これらのボビンから巻き出されたスチールコードc1及びフィラメントf1〜fnは、これらのボビンbc、b1〜bnそれぞれに対応して設けられた巻出し張力調整装置31と、スチールコードc1の移動経路上に設けられたローラを有する張力付与装置32とにより張力が調整された後、バンチャー型撚線機20に供給される。
A bobbin bc in which a steel cord c1 obtained by twisting a core filament and a filament of an inner sheath layer is wound to be supplied to the buncher
図2に示した製造装置を用いて層撚りの撚線を製造する際に、オーバーツイスター23より前に塑性加工装置24により撚線に塑性加工を加えることにより、3層撚りのスチールコードの最外層フィラメントのふくらみによる撚り不良を抑制することができる。
When manufacturing a twisted layered wire using the manufacturing apparatus shown in FIG. 2, the
大型建設車両用ラジアルタイヤの補強に用いられる7×(1+6+12)+0.25のコード構造になるスチールコードを製造するに当たり、そのストランドに用いられる3層撚りのスチールコード(1+6+12×0.25)を、図2に示すゴム補強用スチールコードの製造装置を用いて製造した。 In manufacturing a steel cord having a 7 × (1 + 6 + 12) +0.25 cord structure used for reinforcing a radial tire for a large construction vehicle, a three-layer twisted steel cord (1 + 6 + 12 × 0.25) used for the strand is used. The rubber reinforcing steel cord manufacturing apparatus shown in FIG. 2 was used.
オーバーツイスター23前の塑性加工装置24として、直径25mmのローラを13個、千鳥足状に配置したものと、直径16mmのローラを13個、千鳥足状に配置したものとを用意した。
As the plastic working
バンチャー型撚線機、塑性加工装置24及びオーバーツイスター23を経た後の上記3層撚りのスチールコードについて、オーバーツイスターの回転数に対する最外層フィラメントの型付け率、トーション、撚線の最外層フィラメントのふくらみ判定値を調べた結果をそれぞれ図3、図4及び図5に示し、また、この最外層フィラメントの型付け率とトーションとの関係をまとめて図6に示す。なお、撚線の最外層フィラメントのふくらみ判定値は、スチールコードをダイスによりしごき、その最外層フィラメントのふくらみ量の評価により、そのふくらみ量がコード径の1.1倍未満の場合を1と、1.1倍以上、1.2倍未満の場合を2と、1.2倍以上、1.3倍未満の場合を3と、1.3倍以上の場合を4と、それぞれ評価した。
For the above-described three-layer twisted steel cord after passing through the buncher type twisting machine, the plastic working
図3〜5から分かるように、塑性加工装置24による塑性加工を施さない比較例1に対して、塑性加工を行った実施例1(直径25mmのローラ)、実施例2(直径16mmのローラ)は、いずれも、最外層フィラメントの型付け率が低下した。また、所定のトーション量を得るためのオーバーツイスターの回転数も比較例1に比べて実施例1、2は低下した。更に、図6から分かるように、所定のトーション量が得られるときの最外層フィラメント型付け率が比較例に比べて実施例1、2は低下しており、撚線の最外層フィラメントのふくらみの抑制とトーションの抑制とを、高い次元で両立できていた。
As can be seen from FIGS. 3 to 5, Example 1 (roller with a diameter of 25 mm) and Example 2 (roller with a diameter of 16 mm) were subjected to plastic working with respect to Comparative Example 1 in which plastic working by the plastic working
次に、オーバーツイスター(OT)による捩じり加工後にストレートナーロール25を用いた後の最外層フィラメントの型付け率を調べた結果を図7に、トーションを調べた結果を図8に、撚線の最外層フィラメントのふくらみ判定値を調べた結果を図9に、それぞれ示す。これらの図面中、黒丸印は、比較例1のスチールコードにストレートナーロールを用いたものである。三角印は、実施例1のスチールコードにストレートナーロールを用いたものである。菱形印は、実施例2のスチールコードにストレートナーロールを用いたものである。また、オーバーツイスター後のストレートナーロールには、直径16mmのローラを13個、千鳥足状に配置したものを用いた。 Next, FIG. 7 shows the result of examining the moldability of the outermost layer filament after using the straightener roll 25 after twisting with an over twister (OT), FIG. 8 shows the result of examining the torsion, and FIG. The results of examining the bulging judgment value of the outermost filament of each are shown in FIG. In these drawings, black circles are obtained by using straightener rolls for the steel cords of Comparative Example 1. A triangle mark uses the straightener roll for the steel cord of Example 1. A rhombus mark uses a straightener roll for the steel cord of Example 2. Further, as the straightener roll after the over twisting, 13 rollers having a diameter of 16 mm, which are arranged in a staggered pattern, were used.
これらの図より、オーバーツイスターによる捩じり加工後にストレートナーロール25を用いることにより、最外層フィラメント型付け率が更に低下し、かつ、所定のトーション量を得るためのオーバーツイスターの回転数が低下しており、撚線の最外層フィラメントのふくらみの抑制とトーションの抑制とを、更に高い次元で両立できていた。 From these figures, by using the straightener roll 25 after twisting with an over twister, the outermost filament mold forming rate is further reduced, and the rotation speed of the over twister for obtaining a predetermined amount of torsion is reduced. Therefore, the suppression of the bulging of the outermost filament of the stranded wire and the suppression of torsion can be achieved at a higher level.
1、2:ゴム補強用スチールコードの製造装置
10、20:バンチャー型撚線機
13、23:オーバーツイスター
14、24:塑性加工装置
15、25:ストレートナーロール
DESCRIPTION OF
Claims (5)
このバンチャー型撚線機により製造された撚線に捩じりを加えるオーバーツイスターと、
上記バンチャー型撚線機により製造された撚線の下流側の移動経路において上記オーバーツイスターより前に設けられ、当該撚線に塑性加工を加える塑性加工装置と、
を備えることを特徴とするゴム補強用スチールコードの製造装置。 A buncher type twisting machine that produces twisted wires by twisting together multiple strands,
An over twister that twists the stranded wire produced by this buncher type stranding machine;
And have your downstream movement path of the stranded wire produced by the buncher type stranding machine provided prior to the over twister, a plastic working device applying plastic working to said twisted wire,
An apparatus for manufacturing a steel cord for rubber reinforcement, comprising:
上記バンチャー型撚線機により製造された撚線の下流側の移動経路における上記オーバーツイスターによる捩じり加工の前に、塑性加工装置により撚線に塑性加工を施すことを特徴とするゴム補強用スチールコードの製造方法。For the reinforcement of rubber, wherein the twisted wire is plastically processed by a plastic processing device before the twisting by the over twister in the moving path downstream of the twisted wire manufactured by the buncher type twisted wire machine. Steel cord manufacturing method.
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